,土木工程材料, 教案
第四章
土木工程系
孙凌
4 水泥混凝土
? 4.1混凝土概述
? 4.2普通混凝土的组成材料
? 4.3新拌混凝土的和易性
? 4.4硬化后混凝土强度
? 4.5硬化混凝土的耐久性
? 4.6硬化混凝土的变形
? 4.7普通混凝土的配合比设计
主要内容：概述
组成混凝土各组成材料的技术要求
重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求
难 点：级配的影响
要 求：了解混凝土各组成材料的技术要求
掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响
及技术指标要求
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
?, 道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
4 水泥混凝土
?4.1混凝土概述
?定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质,
将分散其中的不同粒径的粗细集料胶结起来,
在一定的条件下, 硬化成为具有一定力学性
能的一种人工石材为水泥混凝土 。
分类,
按胶结材料分类,水泥混凝土, 硅酸盐混凝土, 聚合物混凝土
按密度分类,轻混凝土, 普通混凝土, 重混凝土
按强度分类,低强度混凝土, 中强度混凝土, 高强度混凝土
按施工工艺分类：泵送混凝土, 喷射混凝土, 真空脱水混凝土,
碾压混凝土, 压力灌浆混凝土, （ 预填骨料混凝土 ）
等
按用途分类：防水混凝土, 放射线混凝土, 耐酸混凝土, 装饰混
凝土, 耐火混凝土, 补偿收缩混凝土, 水下浇筑混
凝土等
R
4.2普通混凝土的组成材料
4.2.1水泥
1,水泥品种的选择
2,水泥强度等级的选择 1.0～ 1.5倍
4.2.2骨料
细骨料
1.级配和细度模数 0.63mm为控制粒级
2.有害杂质含量
3.细集料含水率和湿涨
粗骨料
1.强度 —— 通常以压碎值指标控制
2.坚固性
3.级配
4.最大粒径的选择
5.表面特征和形状
针状颗粒
片状颗粒
6.含泥量及泥块含量
7.有害杂质含量
8.碱活性检验
4.2.3水
4.2.4外加剂
混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土
性能的物质, 其掺量一般不大与水泥重量的 5％ （ 特殊情况除
外 ） 。
常用的外加剂有：
减水剂 —— 在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下, 能减少
拌和用水量的外加剂 。
引气剂 —— 在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布, 稳定而
封闭的微小气泡的外加剂 。
早强剂 —— 能加速混凝土早期强度发展的外加剂 。
缓凝剂 —— 能延缓混凝土凝结时间, 而不显著影响混凝土后期
强度的外加剂 。
?
思考题：
减水剂对混凝土主要有哪些技术经济效益？
R
主要内容：水泥混凝土的技术性质
新拌混凝土的工作性
硬化后混凝土的力学性质
重点内容：新拌混凝土工作性测定方法, 影响因素
混凝土强度标准值, 强度等级
难 点：混凝土强度标准值, 强度等级
要 求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法 —— 坍落度
了解干硬性混凝土工作性测定方法 —— 维勃稠度
掌握水灰比, 砂率对混凝土工作性的影响
了解其他影响因素
掌握混凝土强度标准值的概念,
会确定强度等级
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
? 4.3新拌混凝土的和易性
优质的混凝土应具备三方面性质
? 良好的工作性 （ 和易性 ）
? 硬化后足够的力学性质
? 必要的耐久性
4.3.1和易性的概念
?新拌混凝土是指将水泥, 砂, 石和水拌合的尚未凝固时的拌
合物 。
?和易性的含义
1） 流动性 指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下, 能
够流满模型, 包围钢筋的能力 。 （ 满足运输和浇捣要求的流
动性 ）
2） 粘聚性 混凝土拌合物在施工过程中, 其组成材料之间
有一定的粘聚力, 不致发生分层和离析的现象 。
3） 保水性 混凝土拌合物在施工过程中, 具有一定的保水
能力, 不致产生严重的泌水现象 。
4.3.2测定方法
坍落度 （ 适合于塑性混凝土 ）
将新拌混凝土按标准操作方法装入标准坍落度筒内, 装满
刮平后, 将筒垂直提起, 混凝土料柱将产生一定程度的坍落,
坍落的高度 （ h） 就是坍落度 。
评定,h 越大, 流动性越好；
用小棒轻轻敲击混凝土料柱一侧, 混凝土料柱均匀
下落, 粘聚性合格；
混凝土料柱低部水分分泌少, 保水性合格 。
维勃稠度 （ 干硬性混凝土 ）
T T
4.3.3影响新拌混凝土工作性的因素
内因
1） 组成材料质量及其用量的影响
（ 1） 水泥特性的影响
普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工
作性好矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大, 但粘聚性差,
易泌水离析火山灰水泥流动性小, 但粘聚性好
（ 2） 集料特性的影响
碎石 表面粗糙, 有棱角, 工作性差, 强度高
卵石 表面光滑, 工作性好, 强度低
（ 3） 集浆比的影响
集浆比 —— 集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比 。
单位体积的混凝土拌和物中, 如水灰比保持不变, 水泥浆数量
越多, 拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多, 则集料的含量
相对减少, 达一定将会出现流浆现象 。
根据具体情况决定, 在满足工作性要求的前提下, 同时考虑强
度和耐久性要求, 尽量采用较大的集浆比, 以节约水泥用量 。
（ 4） 水灰比的影响
在单位混凝土拌和物中, 集浆比确定后, 即水泥浆的用量
为一固定值时, 水灰比决定水泥浆的稠度 。
（ 5） 砂率的影响
合理砂率 —— 用水量和水泥用量一定的情况下, 能使混凝
土拌和物获得最大流动性, 且能保持粘聚性和保水性能良好的
砂率 。
（ 6） 外加剂
2） 环境条件的影响
温度, 湿度和风速
3） 时间的影响
改善新拌混凝土工作性的主要措施
（ 1） 调节材料组成
（ 2） 掺加各种外加剂
（ 3） 提高振捣机械的效能
新拌混凝土工作性的选择
1） 公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择 。
P76表 3-2
2） 道路混凝土拌和物的工作性选择
坍落度宜为 10～ 25mm,坍落度小于 10mm时, 采用
维勃稠度时间宜为 10～ 30s。
R
4.4硬化后混凝土强度
4.4.1
1.混凝土的抗压强度标准值和强度等级
（ 1） 立方体抗压强度 （ ）
（ 2） 立方体抗压强度标准值 （ ）
按照标准方法制作和养护的边长为 150mm的立方体试件, 在
28d龄期, 用标准试验方法测定的具有 95％ 保证率的抗压强度
（ 用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值, 强
度低于该值的百分率不超过 5％ ）, 以 Mpa计 。
（ 3） 强度等级
C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50，
C55C60共 12个等级
cuf
kcuf,
4.4.1 2.抗折强度
道路用混凝土以抗折强度为主要强度指标
15× 15× 55
4.4.1 3.轴心抗压强度
接近结构中的承压状态
15× 15× 30
4.4.1 4.劈列抗拉强度
15× 15× 15
思考题：
? 1.如何评定新拌混凝土工作性的好坏
? 2.施工中如何选择工作性
? 3.详述砂率对新拌混凝土工作性的影响, 明
确合理砂率的含义
? 4.掌握抗压强度标准值
主要内容：影响混凝土强度的因素
混凝土的耐久性
混凝土的变形
重点内容：影响混凝土强度的因素
提高混凝土强度的措施
难 点：影响混凝土强度的因素
要 求：掌握影响混凝土强度的因素,
会用经验公式推导混凝土的强度；
掌握提高混凝土强度的措施；
了解混凝土的耐久性；
了解混凝土的变形
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
,混凝土实用手册, 龚落书
,道路建筑材料, 张南鹭
4.4.2影响硬化后混凝土强度的因素
1,组成材料对混凝土强度的影响
（ 1） 水灰比和水泥强度
※ =Ａ （ Ｃ／Ｗ－Ｂ ）
利用此公式可解决两个问题：
已知：, W/C——
?ce,?cu,28—— W/C
（ 2） 集料特性
（ 3）集浆比
28,cuf cef
cef 28,cuf
2,养护条件对混凝土强度的影响
温度：一定湿度条件下, 温度越高, 强度发展越快；
湿度：一定湿度条件下, 混凝土强度随龄期按对数
增长；
龄期：一定条件下, 混凝土强度随龄期增长而提高
单龄期强度推算公式
?cu,n= ?cu,a（ lgn / lga）
3,试验条件对混凝土强度的影响
4,提高混凝土强度的措施
1） 选用高强度水泥和早强型水泥
2） 采用低水灰比和浆集比
3） 掺加混凝土外加剂和掺和料
4） 采用湿热处理
5） 采用机械搅拌和振捣
R
4.5硬化混凝土的耐久性
4.5.1混凝土的抗渗性
4.5.2混凝土的抗冻性
4.5.3混凝土的抗蚀性
4.5.4混凝土的碳化
4.5.5混凝土的碱 -骨料反应
组成设计和施工中从, 最大水灰比, 和
,最小水泥用量, 控制
R
4.6硬化混凝土的变形
4.6.1化学减缩
混凝土的这一体积收缩变形是不能恢复的 。
化学收缩率很小，在限制应力下不会对结构
物产生破坏作用，但其收缩过程中在混凝土内部
还是会产生微细裂缝，这些微细裂缝可能会影响
到混凝土的受载性能和耐久性能。
4.6.2温度变形
混凝土的温度变形表现为热胀冷缩 。
为了减少大体及混凝土体积变形引起的开裂, 目前常用
的方法有：
（ 1） 用低水化热水泥和尽量减少水泥用量；
（ 2） 尽量减少用水量；
（ 3） 选用膨胀系数低的骨料, 减小热变形；
（ 4） 预冷原材料；
（ 5） 合理分缝, 分块, 减轻约束；
（ 6） 在混凝土中埋冷却水管；
（ 7） 表面绝热, 调节表面温度的下降速率等 。
4.6.3混凝土的干缩湿胀
处于空气中的混凝土当水分散失时, 会因
其体积收缩, 称为干燥收缩, 简称干缩 。 但受
潮后体积又会膨胀, 即为湿胀 。
降低水泥用量，减少水灰比是减少干缩的关键。
4.6.4荷载作用下的变形
1,短期荷载作用下的变形
（ 1） 初始切线模量
（ 2） 切线模量
（ 3） 割线模量
2,长期荷载作用下的变形 —— 徐变
混凝土承受持续荷载时, 随时间的延长而增加的变形, 称
为徐变 。
徐变有利于小若温度, 干缩等引起的约束变形, 从而防止
裂缝的产生 。
但在预应力结构中, 徐变将产生盈利松弛, 引起预应力损
失, 造成不利影响 。
影响混凝土徐变大小的主要因素：
水泥用量多少和水灰比大小，水泥用量越多，谁会比越大，
徐变越大。
思考题：
1.掌握 ?cu,28=Ａ ?ce（ Ｃ／Ｗ－Ｂ ）, 并能够利
用此公式解决实际工程问题
2.什么是针片状颗粒，其含量的多少对混凝土的
性质有影响？
R
主要内容：水泥混凝土组成设计方法
初步配合比
基准配合比
试验室配合比
施工配合比
重点内容：配合比计算
难 点：配合比调整
要 求：掌握初步配合比的计算方法
掌握配合比调整方法
掌握试验室配合比及施工配合比的计算
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,混凝土实用手册, 龚落书
,混凝土配合比设计规程, JGJ55-2000
4.7普通混凝土的配合比设计
4.7.1概述
配合比设计包括：选料
配料
配合比表示方法：单位用量表示法
相对用量表示法
配合比基本要求：结构物设计强度
施工工作性
环境耐久性
经济要求
配合比设计参数：水灰比
砂率
用水量
配合比设计步骤：初步配合比 （ 根据原始资料 ）
基准配合比 （ 根据试拌, 测工作性 ）
试验室配合比 （ 实测密度, 强度 ）
施工配合比
4.7.2普通混凝土配合比设计方法和步骤
配合比设计前的准备工作
了解：设计要求的混凝土强度等级；
强度标准差；
混凝土的使用环境条件；
施工工艺对混凝土拌合物的流动性要求；
原材料的种类和物理力学性质等 。
1.计算初步配合比
1） 确定混凝土的配制强度 ?cu,o
＝ ＋１,６４５ σ
2） 计算水灰比 （ W/C）
（ 1） 按强度计算
（ 2） 按耐久性校核
［ Ｗ／Ｃ ］ ｓ 〈 ［ Ｗ／Ｃ ］ ｎ 取 ［ Ｗ／Ｃ ］ ｓ
３ ） 选定单位用水量 （ ｍ w0）
查表
ocuf,kcuf,
ceocu
ce
ABff
Afs
C
W
?
?
,
][
4） 计算单位水泥用量 （ ｍ c0）
（ （ 1） 按强度
［ ｍ c0］ ＝ｍ w0／ （ W/C）
（ 2） 按耐久性校核
5） 确定砂率 β s
查表
6） 确定砂石用量 （ ｍ s0,ｍ g0）
（ 1） 质量法
ｍ c0＋ｍ w0＋ｍ s0＋ｍ g0＝ ρ h
ｍ s0/（ ｍ s0+ｍ g0） ＝ β s
（ 2） 体积法
初步配合比：
ｍ c0：ｍ s0：ｍ g0＝ 1,X,Y W/C
1 0 0 010
1 0 0
''
{
?????
??
?
?
???? w
wo
g
go
s
so
c
co
p
goso
so
mmmm
S
mm
m
2.试拌调整, 提出基准配合比
1） 试拌
（ 1） 材料要求
（ 2） 搅拌方法和数量
2） 校核工作性, 调整配合比
3.检验强度, 确定试验室配合比
取三个水灰比 （ 基准水灰比基础上, 各增减 0.05）
4.施工配合比计算
思考题：
复习混凝土配合比步骤, 重点试拌调整
R
坍落度测定
R
维勃稠度测定仪
R
第四章
土木工程系
孙凌
4 水泥混凝土
? 4.1混凝土概述
? 4.2普通混凝土的组成材料
? 4.3新拌混凝土的和易性
? 4.4硬化后混凝土强度
? 4.5硬化混凝土的耐久性
? 4.6硬化混凝土的变形
? 4.7普通混凝土的配合比设计
主要内容：概述
组成混凝土各组成材料的技术要求
重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求
难 点：级配的影响
要 求：了解混凝土各组成材料的技术要求
掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响
及技术指标要求
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
?, 道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
4 水泥混凝土
?4.1混凝土概述
?定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质,
将分散其中的不同粒径的粗细集料胶结起来,
在一定的条件下, 硬化成为具有一定力学性
能的一种人工石材为水泥混凝土 。
分类,
按胶结材料分类,水泥混凝土, 硅酸盐混凝土, 聚合物混凝土
按密度分类,轻混凝土, 普通混凝土, 重混凝土
按强度分类,低强度混凝土, 中强度混凝土, 高强度混凝土
按施工工艺分类：泵送混凝土, 喷射混凝土, 真空脱水混凝土,
碾压混凝土, 压力灌浆混凝土, （ 预填骨料混凝土 ）
等
按用途分类：防水混凝土, 放射线混凝土, 耐酸混凝土, 装饰混
凝土, 耐火混凝土, 补偿收缩混凝土, 水下浇筑混
凝土等
R
4.2普通混凝土的组成材料
4.2.1水泥
1,水泥品种的选择
2,水泥强度等级的选择 1.0～ 1.5倍
4.2.2骨料
细骨料
1.级配和细度模数 0.63mm为控制粒级
2.有害杂质含量
3.细集料含水率和湿涨
粗骨料
1.强度 —— 通常以压碎值指标控制
2.坚固性
3.级配
4.最大粒径的选择
5.表面特征和形状
针状颗粒
片状颗粒
6.含泥量及泥块含量
7.有害杂质含量
8.碱活性检验
4.2.3水
4.2.4外加剂
混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土
性能的物质, 其掺量一般不大与水泥重量的 5％ （ 特殊情况除
外 ） 。
常用的外加剂有：
减水剂 —— 在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下, 能减少
拌和用水量的外加剂 。
引气剂 —— 在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布, 稳定而
封闭的微小气泡的外加剂 。
早强剂 —— 能加速混凝土早期强度发展的外加剂 。
缓凝剂 —— 能延缓混凝土凝结时间, 而不显著影响混凝土后期
强度的外加剂 。
?
思考题：
减水剂对混凝土主要有哪些技术经济效益？
R
主要内容：水泥混凝土的技术性质
新拌混凝土的工作性
硬化后混凝土的力学性质
重点内容：新拌混凝土工作性测定方法, 影响因素
混凝土强度标准值, 强度等级
难 点：混凝土强度标准值, 强度等级
要 求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法 —— 坍落度
了解干硬性混凝土工作性测定方法 —— 维勃稠度
掌握水灰比, 砂率对混凝土工作性的影响
了解其他影响因素
掌握混凝土强度标准值的概念,
会确定强度等级
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
? 4.3新拌混凝土的和易性
优质的混凝土应具备三方面性质
? 良好的工作性 （ 和易性 ）
? 硬化后足够的力学性质
? 必要的耐久性
4.3.1和易性的概念
?新拌混凝土是指将水泥, 砂, 石和水拌合的尚未凝固时的拌
合物 。
?和易性的含义
1） 流动性 指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下, 能
够流满模型, 包围钢筋的能力 。 （ 满足运输和浇捣要求的流
动性 ）
2） 粘聚性 混凝土拌合物在施工过程中, 其组成材料之间
有一定的粘聚力, 不致发生分层和离析的现象 。
3） 保水性 混凝土拌合物在施工过程中, 具有一定的保水
能力, 不致产生严重的泌水现象 。
4.3.2测定方法
坍落度 （ 适合于塑性混凝土 ）
将新拌混凝土按标准操作方法装入标准坍落度筒内, 装满
刮平后, 将筒垂直提起, 混凝土料柱将产生一定程度的坍落,
坍落的高度 （ h） 就是坍落度 。
评定,h 越大, 流动性越好；
用小棒轻轻敲击混凝土料柱一侧, 混凝土料柱均匀
下落, 粘聚性合格；
混凝土料柱低部水分分泌少, 保水性合格 。
维勃稠度 （ 干硬性混凝土 ）
T T
4.3.3影响新拌混凝土工作性的因素
内因
1） 组成材料质量及其用量的影响
（ 1） 水泥特性的影响
普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工
作性好矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大, 但粘聚性差,
易泌水离析火山灰水泥流动性小, 但粘聚性好
（ 2） 集料特性的影响
碎石 表面粗糙, 有棱角, 工作性差, 强度高
卵石 表面光滑, 工作性好, 强度低
（ 3） 集浆比的影响
集浆比 —— 集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比 。
单位体积的混凝土拌和物中, 如水灰比保持不变, 水泥浆数量
越多, 拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多, 则集料的含量
相对减少, 达一定将会出现流浆现象 。
根据具体情况决定, 在满足工作性要求的前提下, 同时考虑强
度和耐久性要求, 尽量采用较大的集浆比, 以节约水泥用量 。
（ 4） 水灰比的影响
在单位混凝土拌和物中, 集浆比确定后, 即水泥浆的用量
为一固定值时, 水灰比决定水泥浆的稠度 。
（ 5） 砂率的影响
合理砂率 —— 用水量和水泥用量一定的情况下, 能使混凝
土拌和物获得最大流动性, 且能保持粘聚性和保水性能良好的
砂率 。
（ 6） 外加剂
2） 环境条件的影响
温度, 湿度和风速
3） 时间的影响
改善新拌混凝土工作性的主要措施
（ 1） 调节材料组成
（ 2） 掺加各种外加剂
（ 3） 提高振捣机械的效能
新拌混凝土工作性的选择
1） 公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择 。
P76表 3-2
2） 道路混凝土拌和物的工作性选择
坍落度宜为 10～ 25mm,坍落度小于 10mm时, 采用
维勃稠度时间宜为 10～ 30s。
R
4.4硬化后混凝土强度
4.4.1
1.混凝土的抗压强度标准值和强度等级
（ 1） 立方体抗压强度 （ ）
（ 2） 立方体抗压强度标准值 （ ）
按照标准方法制作和养护的边长为 150mm的立方体试件, 在
28d龄期, 用标准试验方法测定的具有 95％ 保证率的抗压强度
（ 用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值, 强
度低于该值的百分率不超过 5％ ）, 以 Mpa计 。
（ 3） 强度等级
C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50，
C55C60共 12个等级
cuf
kcuf,
4.4.1 2.抗折强度
道路用混凝土以抗折强度为主要强度指标
15× 15× 55
4.4.1 3.轴心抗压强度
接近结构中的承压状态
15× 15× 30
4.4.1 4.劈列抗拉强度
15× 15× 15
思考题：
? 1.如何评定新拌混凝土工作性的好坏
? 2.施工中如何选择工作性
? 3.详述砂率对新拌混凝土工作性的影响, 明
确合理砂率的含义
? 4.掌握抗压强度标准值
主要内容：影响混凝土强度的因素
混凝土的耐久性
混凝土的变形
重点内容：影响混凝土强度的因素
提高混凝土强度的措施
难 点：影响混凝土强度的因素
要 求：掌握影响混凝土强度的因素,
会用经验公式推导混凝土的强度；
掌握提高混凝土强度的措施；
了解混凝土的耐久性；
了解混凝土的变形
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,道路建筑材料, 集中训练试验补充教材
,混凝土实用手册, 龚落书
,道路建筑材料, 张南鹭
4.4.2影响硬化后混凝土强度的因素
1,组成材料对混凝土强度的影响
（ 1） 水灰比和水泥强度
※ =Ａ （ Ｃ／Ｗ－Ｂ ）
利用此公式可解决两个问题：
已知：, W/C——
?ce,?cu,28—— W/C
（ 2） 集料特性
（ 3）集浆比
28,cuf cef
cef 28,cuf
2,养护条件对混凝土强度的影响
温度：一定湿度条件下, 温度越高, 强度发展越快；
湿度：一定湿度条件下, 混凝土强度随龄期按对数
增长；
龄期：一定条件下, 混凝土强度随龄期增长而提高
单龄期强度推算公式
?cu,n= ?cu,a（ lgn / lga）
3,试验条件对混凝土强度的影响
4,提高混凝土强度的措施
1） 选用高强度水泥和早强型水泥
2） 采用低水灰比和浆集比
3） 掺加混凝土外加剂和掺和料
4） 采用湿热处理
5） 采用机械搅拌和振捣
R
4.5硬化混凝土的耐久性
4.5.1混凝土的抗渗性
4.5.2混凝土的抗冻性
4.5.3混凝土的抗蚀性
4.5.4混凝土的碳化
4.5.5混凝土的碱 -骨料反应
组成设计和施工中从, 最大水灰比, 和
,最小水泥用量, 控制
R
4.6硬化混凝土的变形
4.6.1化学减缩
混凝土的这一体积收缩变形是不能恢复的 。
化学收缩率很小，在限制应力下不会对结构
物产生破坏作用，但其收缩过程中在混凝土内部
还是会产生微细裂缝，这些微细裂缝可能会影响
到混凝土的受载性能和耐久性能。
4.6.2温度变形
混凝土的温度变形表现为热胀冷缩 。
为了减少大体及混凝土体积变形引起的开裂, 目前常用
的方法有：
（ 1） 用低水化热水泥和尽量减少水泥用量；
（ 2） 尽量减少用水量；
（ 3） 选用膨胀系数低的骨料, 减小热变形；
（ 4） 预冷原材料；
（ 5） 合理分缝, 分块, 减轻约束；
（ 6） 在混凝土中埋冷却水管；
（ 7） 表面绝热, 调节表面温度的下降速率等 。
4.6.3混凝土的干缩湿胀
处于空气中的混凝土当水分散失时, 会因
其体积收缩, 称为干燥收缩, 简称干缩 。 但受
潮后体积又会膨胀, 即为湿胀 。
降低水泥用量，减少水灰比是减少干缩的关键。
4.6.4荷载作用下的变形
1,短期荷载作用下的变形
（ 1） 初始切线模量
（ 2） 切线模量
（ 3） 割线模量
2,长期荷载作用下的变形 —— 徐变
混凝土承受持续荷载时, 随时间的延长而增加的变形, 称
为徐变 。
徐变有利于小若温度, 干缩等引起的约束变形, 从而防止
裂缝的产生 。
但在预应力结构中, 徐变将产生盈利松弛, 引起预应力损
失, 造成不利影响 。
影响混凝土徐变大小的主要因素：
水泥用量多少和水灰比大小，水泥用量越多，谁会比越大，
徐变越大。
思考题：
1.掌握 ?cu,28=Ａ ?ce（ Ｃ／Ｗ－Ｂ ）, 并能够利
用此公式解决实际工程问题
2.什么是针片状颗粒，其含量的多少对混凝土的
性质有影响？
R
主要内容：水泥混凝土组成设计方法
初步配合比
基准配合比
试验室配合比
施工配合比
重点内容：配合比计算
难 点：配合比调整
要 求：掌握初步配合比的计算方法
掌握配合比调整方法
掌握试验室配合比及施工配合比的计算
参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路工程水泥和水泥混凝土试验规程,
,混凝土实用手册, 龚落书
,混凝土配合比设计规程, JGJ55-2000
4.7普通混凝土的配合比设计
4.7.1概述
配合比设计包括：选料
配料
配合比表示方法：单位用量表示法
相对用量表示法
配合比基本要求：结构物设计强度
施工工作性
环境耐久性
经济要求
配合比设计参数：水灰比
砂率
用水量
配合比设计步骤：初步配合比 （ 根据原始资料 ）
基准配合比 （ 根据试拌, 测工作性 ）
试验室配合比 （ 实测密度, 强度 ）
施工配合比
4.7.2普通混凝土配合比设计方法和步骤
配合比设计前的准备工作
了解：设计要求的混凝土强度等级；
强度标准差；
混凝土的使用环境条件；
施工工艺对混凝土拌合物的流动性要求；
原材料的种类和物理力学性质等 。
1.计算初步配合比
1） 确定混凝土的配制强度 ?cu,o
＝ ＋１,６４５ σ
2） 计算水灰比 （ W/C）
（ 1） 按强度计算
（ 2） 按耐久性校核
［ Ｗ／Ｃ ］ ｓ 〈 ［ Ｗ／Ｃ ］ ｎ 取 ［ Ｗ／Ｃ ］ ｓ
３ ） 选定单位用水量 （ ｍ w0）
查表
ocuf,kcuf,
ceocu
ce
ABff
Afs
C
W
?
?
,
][
4） 计算单位水泥用量 （ ｍ c0）
（ （ 1） 按强度
［ ｍ c0］ ＝ｍ w0／ （ W/C）
（ 2） 按耐久性校核
5） 确定砂率 β s
查表
6） 确定砂石用量 （ ｍ s0,ｍ g0）
（ 1） 质量法
ｍ c0＋ｍ w0＋ｍ s0＋ｍ g0＝ ρ h
ｍ s0/（ ｍ s0+ｍ g0） ＝ β s
（ 2） 体积法
初步配合比：
ｍ c0：ｍ s0：ｍ g0＝ 1,X,Y W/C
1 0 0 010
1 0 0
''
{
?????
??
?
?
???? w
wo
g
go
s
so
c
co
p
goso
so
mmmm
S
mm
m
2.试拌调整, 提出基准配合比
1） 试拌
（ 1） 材料要求
（ 2） 搅拌方法和数量
2） 校核工作性, 调整配合比
3.检验强度, 确定试验室配合比
取三个水灰比 （ 基准水灰比基础上, 各增减 0.05）
4.施工配合比计算
思考题：
复习混凝土配合比步骤, 重点试拌调整
R
坍落度测定
R
维勃稠度测定仪
R
